探索铝管表面复合钝化及防腐性能研究

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1、中南大学硕士学位论文铝管表面复合钝化及防腐性能研究姓名：肖围申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：满瑞林20100529中南人学硕+t-学位论文摘要本论文以冰箱、冰柜蒸发器用铝管为研究对象，通过浸渍法在铝管表面进行硅烷稀土铈的复合钝化，论文对其钝化工艺进行了考察和优化，得出最佳的成膜工艺条件：室温下硅烷水解最佳时间为40h，硅烷、稀土铈溶液钝化温度分别为30℃和60℃，钝化时间均为60s，成膜温度均为100℃。论文还通过线性扫描法筛选并确定了用十二烷基磺酸钠(SDS)作为添加剂，并考察了其对耐蚀性的影响。采用硫酸铜点滴、碱浸失重、析氢、中性盐雾试验和电化学手段来考察两种复合膜层的耐蚀性

2、，并分别利用扫描电镜和X射线衍射能谱对钝化膜层表面形貌和成分进行了分析。耐蚀性测试表明：与空白样和单一沉积膜相比，复合膜层的耐蚀性大幅度提高；其中复合膜耐硫酸铜点滴时间为56”50，碱浸失重速率为O．00062619／(cmZ．h)，开始析出氢气的时问为3．5h，耐中性盐雾试验的时间为226h，自腐蚀电流和阻抗值分别为7．2991×10。6A／cm2和12586Q，其耐蚀性能不如铬酸盐转化膜；而经过表面活性齐tJSDS协同改性的复合改性膜层，其点滴时间为l’04"48，碱浸失重失重速率为0．00016579／(cm2．h)，开始析出氢气的时问为4．5h，耐中性盐雾试验的时间为252h，自腐

3、蚀电流为4．9582×10’7A／cm2，其耐蚀性优于铬酸盐转化膜。SEM形貌图表明表面钝化膜层较单一沉积膜层均匀致密，但不如经SDS改性复合膜层的形貌；膜层EDX成分分析，结果表明膜层主要由Al、0、Ce、Si矛I]S元素组成，同时由于SDS的加入，使得膜层的S、Si含量有大幅度增加。本论文还对钝化成膜机理和耐蚀机理进行了初步的分析。SDS改性硅烷稀土铈钝化由于其工艺快速简便、环保和耐蚀性好等优点可望成为一项实用的铝及其合金的防腐钝化技术，是一种较理想的铬酸盐钝化替代工艺，具有广阔的应用前景。关键词铝管，稀土铈，硅烷，表面活性剂，耐蚀性中南人学硕上学位论文ABSTRACTABSTRACT

4、Thesilane—rareearthceriumcompomtecoatingsonthealuminum．tubeusedinevaporatorofrefrigeratorswerepreparedbyimmersionintheworkablesolutioninthepaper．Thebestprocessconditionsofcoatingsformedthatthetimeofsilanehydrolyzingis40hatroomtemperature，passivationtemperatureofsilaneandrareearthceriumsolutionare3

5、0℃and60℃respectively,passivationtimeandtemperatureofcoatingsformedare60sand100℃respectively,wereobtainedbyoptimizingpreparationprocess．AnionicsurfactantsodiumdodecylsulfonateSDSusedasadditivetopreparemodifiedsilane．rareearthceriumcompositecoatingswasselectedbymeansoflinearsweepvoltammetry．Thecorro

6、sionresistanceofthetwocoatingswasassessedbycoppersulfatedroppingtest，alkalineleachingweightloss，collectinghydrogenexperiment，neutralsaltspraytestandelectrochemicalmethods．ScanningElectronMicroscope(SEM)andX—rayEnergyDispersiveSpectroscopy(EDX)wereusedtoanalysismorphologyandcompositionofthecoatings

7、．Theresultsoftestingindicatethatcorrosionresistanceofthecompositecoatingsgreatlyimprovedcomparedwithblanksample．Thetimeofcoppersulfatedroppingis56"50，lossweightrateis0．0006261W／S·h(g／cm2-h)，releasinghydrogen’Stim